Předkládaná diplomová práce je zaměřena na problematiku indukčního ohřevu zakřivených ploch elektricky vodivých těles. Hlavním cílem práce je sestavit obecný matematický model indukčního ohřevu, aplikovat jej pro konkrétní vybrané příklady a prozkoumat možnosti využití technologie indukčního ohřevu. V úvodu práce je zařazeno stručné přiblížení tepelného zpracování kovů, vlastností prostředí a běžných konstrukcí induktorů. Poté je formulován matematický model teplotního a magnetického pole. Matematický model je dále aplikován pro vybrané příklady ohřevu za účelem kalení razících nástrojů, ozubených kol a indukčního pájení trubek.
Anotace v angličtině
The master theses is focused on the issue of induction heating of bodies with curved surfaces. The main objective is to draw up a general mathematical model of induction heating and apply it to specific selected examples and explore the possibility of using induction heating technology. In the beginning is situated close insight heat treatment of metals, environmental features and structures common of inductors. It is formulated the mathematical model of temperature and magnetic field. The mathematical model is applied to selected examples of heating like hardening of the stamping tools, gears and induction soldering pipes.
Klíčová slova
Indukční ohřev, tepelné zpracování kovů, induktor, matematický model, sdružená úloha, Agros2D, magnetické pole, teplotní pole
Klíčová slova v angličtině
Induction heating, heat treatment of metals, inductor, mathematical model, coupled problém, Agros2D, magnetic field, temperature field
Rozsah průvodní práce
60 s.
Jazyk
CZ
Anotace
Předkládaná diplomová práce je zaměřena na problematiku indukčního ohřevu zakřivených ploch elektricky vodivých těles. Hlavním cílem práce je sestavit obecný matematický model indukčního ohřevu, aplikovat jej pro konkrétní vybrané příklady a prozkoumat možnosti využití technologie indukčního ohřevu. V úvodu práce je zařazeno stručné přiblížení tepelného zpracování kovů, vlastností prostředí a běžných konstrukcí induktorů. Poté je formulován matematický model teplotního a magnetického pole. Matematický model je dále aplikován pro vybrané příklady ohřevu za účelem kalení razících nástrojů, ozubených kol a indukčního pájení trubek.
Anotace v angličtině
The master theses is focused on the issue of induction heating of bodies with curved surfaces. The main objective is to draw up a general mathematical model of induction heating and apply it to specific selected examples and explore the possibility of using induction heating technology. In the beginning is situated close insight heat treatment of metals, environmental features and structures common of inductors. It is formulated the mathematical model of temperature and magnetic field. The mathematical model is applied to selected examples of heating like hardening of the stamping tools, gears and induction soldering pipes.
Klíčová slova
Indukční ohřev, tepelné zpracování kovů, induktor, matematický model, sdružená úloha, Agros2D, magnetické pole, teplotní pole
Klíčová slova v angličtině
Induction heating, heat treatment of metals, inductor, mathematical model, coupled problém, Agros2D, magnetic field, temperature field
Zásady pro vypracování
Proveďte rešerši různých provedení induktoru pro indukční ohřev magnetických i nemagnetických těles. Zaměřte se na konstrukční limity při výrobě a využité materiály.
Formulujte matematický model obecného systému pro indukční ohřev a proveďte jeho teoretický rozbor.
Na základě rešerše a teoretického rozboru formulovaného modelu sestavte možná konstrukční provedení induktoru a jeho přídavných prvků pro případ ohřevu těles se silně zakřivenými plochami.
Na ilustrativním příkladě proveďte parametrickou studii sestavených konstrukčních provedení s ohledem na charakteristiky ohřevu.
Výsledky provedené studie vyhodnoťte a pokuste se z výsledků práce vytvořit obecnou metodiku.
Zásady pro vypracování
Proveďte rešerši různých provedení induktoru pro indukční ohřev magnetických i nemagnetických těles. Zaměřte se na konstrukční limity při výrobě a využité materiály.
Formulujte matematický model obecného systému pro indukční ohřev a proveďte jeho teoretický rozbor.
Na základě rešerše a teoretického rozboru formulovaného modelu sestavte možná konstrukční provedení induktoru a jeho přídavných prvků pro případ ohřevu těles se silně zakřivenými plochami.
Na ilustrativním příkladě proveďte parametrickou studii sestavených konstrukčních provedení s ohledem na charakteristiky ohřevu.
Výsledky provedené studie vyhodnoťte a pokuste se z výsledků práce vytvořit obecnou metodiku.
Seznam doporučené literatury
V. Rudnev, D. Loveless, R. L. Cook, M. Black: Handbook of Induction Heating, CRC Press, 2002
S. L. Semiatin: Elements of Induction Heating: Design, Control, and Applications, ASM International, 1988
A. Boadi, Y. Tsuchida, T. Todaka, M. Enokizono: Designing of suitable construction of high-frequency induction heating coil by using finite-element method, IEEE Transactions on Magnetics, 2005
Seznam doporučené literatury
V. Rudnev, D. Loveless, R. L. Cook, M. Black: Handbook of Induction Heating, CRC Press, 2002
S. L. Semiatin: Elements of Induction Heating: Design, Control, and Applications, ASM International, 1988
A. Boadi, Y. Tsuchida, T. Todaka, M. Enokizono: Designing of suitable construction of high-frequency induction heating coil by using finite-element method, IEEE Transactions on Magnetics, 2005